玉米杂交种耐低温评价及指标筛选

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2025.01.014

新疆农业科学 ›› 2025, Vol. 62 ›› Issue (1): 110-117.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2025.01.014

• 耕作栽培·生理生化·种质资源·分子遗传学·土壤肥料 • 上一篇下一篇

玉米杂交种耐低温评价及指标筛选

张磊¹(), 谢小清¹, 唐怀君¹, 孙诗仁¹, 王智远², 胡继涛¹, 毛淑琦², 薛丽华¹, 孙宝成¹, 刘成¹()

1.新疆农业科学院粮食作物研究所,乌鲁木齐 830091
2.塔城地区额敏县农业技术推广中心,新疆额敏 834600

收稿日期:2024-06-21 出版日期:2025-01-20 发布日期:2025-03-11
通信作者: 刘成(1968-),女,甘肃酒泉人,研究员,博士,硕士生导师,研究方向为粮食作物抗逆,(E-mail)liuchengxj@126.com
作者简介:张磊(1992-),男,甘肃张掖人,助理研究员,硕士,研究方向为粮食作物抗逆,(E-mail)125006221@qq.com
基金资助:
新疆维吾尔自治区重点研发计划项目(2022B02001-4);国家重点研发计划项目(2021YFD1200703);新疆农业科学院青年科技骨干创新能力培养项目(xjnkq-2020010)

Evaluation and screening of low temperature tolerance index of maize hybrids

ZHANG Lei¹(), XIE Xiaoqing¹, TANG Huaijun¹, SUN Shiren¹, WANG Zhiyuan², HU Jitao¹, MAO Shuqi², XUE Lihua¹, SUN Baocheng¹, LIU Cheng¹()

1. Institute of Grain Crop Research,Xinjiang Acaclemy of Agricaltural Sciences,Urumqi 830091,China
2. Agricultural Technology Extension Center of Emin County,Tacheng District,Emin Xinjiang 834600,China

Received:2024-06-21 Published:2025-01-20 Online:2025-03-11
Supported by:
Key Scientific R & D Program Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region(2022B02001-4);National Key R & D Project(2021YFD1200703);Innovation Ability Training Project for Young Sci-Tech Backbone Talents Sponsored by Xinjiang Academy of Agricultural Sciences(xjnkq-2020010)

摘要/Abstract

摘要：

【目的】 选用大田玉米杂交种,研究耐低温能力,筛选关键鉴定指标及耐低温能力强的杂交种,为玉米精准早播提供品种及评价和鉴定耐低温能力提供方法参考。【方法】 选用36份玉米杂交种为试材,在大田环境下,设置1个常温和2个低温试验,调查测定田间低温和常温条件下出苗势、出苗率、出苗指数及平均出苗时间,共获取8个耐低温鉴定指标。应用主成分分析、聚类分析和逐步回归分析等统计方法,筛选耐低温出苗能力评价指标,引入综合得分值评价玉米杂交种耐低温出苗能力。【结果】 随着温度的降低,出苗率、出苗势及出苗指数随之降低,出苗时间随之延长。获得2个综合指标累计贡献率为77.965%,逐步回归分析建立方程并筛选出5个关键指标可以决定综合得分D值的大部分变异,最后基于D值聚类分析,将36个杂交种分为4类,筛选出耐低温出苗能力强的品种有6份。【结论】 筛选出可推广种植的耐低温能力强的杂交种6个,分别是航研58、和育187、新引KWS9384、新引KWS3376、华美1号、丰田14;筛选出常温出苗势、低温出苗势、低温出苗率、常温出苗指数和低温出苗指数5个关键指标,可用于玉米杂交种耐低温出苗能力的高效预测评价。

关键词: 玉米; 杂交种; 耐低温出苗; 关键指标; 综合得分

Abstract:

【Objective】 This study aims to select the field maize hybrids for the identification of low temperature resistance,and the hybrids with strong low temperature resistance in the hope of providing variety reference for accurate early sowing and for evaluation and identification of low temperature resistance. 【Methods】 36 maize hybrids were selected as test materials.Under the real field environment, one normal temperature test and two low temperature tests were set up to investigate and measure the emergence potential, emergence rate, emergence index and average emergence time under low temperature and normal temperature conditions, and calculate the relative values.A total of 8 identification indexes of low temperature tolerance were obtained.Using the statistical methods of principal component analysis, cluster analysis and stepwise regression analysis, the evaluation indexes of low temperature seedling emergence tolerance were screened, and the comprehensive score was introduced to evaluate the low temperature seedling emergence tolerance of maize hybrids. 【Results】 With the decrease of temperature, the emergence rate, emergence potential and emergence index decreased, and the emergence time increased.Principal component analysis obtained that the cumulative contribution rate of the two comprehensive in dicators was 77.965%.Stepwise regression analysis established an equation and selected five key indicators, which could determine most of the variation of the comprehensive score D value.Finally, based on D-value cluster analysis, 36 hybrid varieties were divided into four categories, and 6 varieties with strong resistance to low temperature emergence were selected. 【Conclusion】 6 hybrids with strong low temperature tolerance were selected, which were Hangyan 58, Heyu 187, Xinyin KWS9384, Xinyin KWS3376, Huamei 1 and Fengtian 14.Five key indexes, including NEP, LEP, LER, NEI and LEI, were selected for efficient prediction and evaluation of low temperature emergence tolerance of maize hybrids.

Key words: corn; hybrids; low temperature resistant seedling; key index; comprehensive score

中图分类号:

S512

张磊, 谢小清, 唐怀君, 孙诗仁, 王智远, 胡继涛, 毛淑琦, 薛丽华, 孙宝成, 刘成. 玉米杂交种耐低温评价及指标筛选[J]. 新疆农业科学, 2025, 62(1): 110-117.

ZHANG Lei, XIE Xiaoqing, TANG Huaijun, SUN Shiren, WANG Zhiyuan, HU Jitao, MAO Shuqi, XUE Lihua, SUN Baocheng, LIU Cheng. Evaluation and screening of low temperature tolerance index of maize hybrids[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2025, 62(1): 110-117.

图/表 8

参考文献 15

[1]	李纯伟, 姜金凤, 王丽艳. 饲用玉米的栽培与利用[J]. 养殖技术顾问, 2011,(6): 251.
	LI Chunwei, JIANG Jinfeng, WANG Liyan. Cultivation and utilization of forage corn[J]. Technical Advisor for Animal Husbandry, 2011,(6): 251.
[2]	周宝昌, 吴艳涛. 低温冷害对玉米发芽率的影响分析[J]. 黑龙江科技信息, 2011,(35): 285.
	ZHOU Baochang, WU Yantao. Effect of chilling injury on maize germination rate[J]. Heilongjiang Science and Technology Information, 2011,(35): 285.
[3]	孟英, 李明, 王连敏, 等. 低温冷害对玉米生长影响及相关研究[J]. 黑龙江农业科学, 2009,(4): 150-153.
	MENG Ying, LI Ming, WANG Lianmin, et al. Effects of chilling injury on maize and correlative research[J]. Heilongjiang Agricultural Sciences, 2009,(4): 150-153.
[4]	Haldimann P. Low growth temperature-induced changes to pigment composition and photosynthesis in Zea mays genotypes differing in chilling sensitivity[J]. Plant, Cell & Environment, 1998, 21(2): 200-208.
[5]	Leipner J, Stamp P. Chilling stress in maize seedlings[M]//Handbook of Maize: Its Biology. New York, NY: Springer New York, 2009: 291-310.
[6]	马延华, 王庆祥, 陈绍江. 玉米耐寒性鉴定研究进展[J]. 作物杂志, 2012,(4): 1-8.
	MA Yanhua, WANG Qingxiang, CHEN Shaojiang. Research progress on identification of chilling tolerance in maize[J]. Crops, 2012,(4): 1-8.
[7]	Zhang H, Zhang J Y, Xu Q Y, et al. Identification of candidate tolerance genes to low-temperature during maize germination by GWAS and RNA-seqapproaches[J]. BMC Plant Biology, 2020, 20(1): 333.
[8]	李波, 高云鹏, 徐艳霞. 91份玉米自交系种子耐低温等级的评价[J]. 种子, 2016, 35(12): 74-77.
	LI Bo, GAO Yunpeng, Xu Yanxia. Evaluation of low temperature tolerance of 91 maize inbred lines seed[J]. Seed, 2016, 35(12): 74-77.
[9]	林海明, 杜子芳. 主成分分析综合评价应该注意的问题[J]. 统计研究, 2013, 30(8): 25-31.
	LIN Haiming, DU Zifang. Some problems in comprehensive evaluation in the principal component analysis[J]. Statistical Research, 2013, 30(8): 25-31.
[10]	王江民, 肖植文, 张建华, 等. 聚类分析法在28个玉米杂交种筛选中的应用[J]. 西南农业学报, 2014, 27(2): 480-484.
	WANG Jiangmin, XIAO Zhiwen, ZHANG Jianhua, et al. Application of cluster analysis in screening of maize hybrid varieties[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2014, 27(2): 480-484.
[11]	麻一博, 贾晓艳, 刘亚捷, 等. 玉米种质资源苞叶相关性状鉴定及综合评价[J]. 植物遗传资源学报, 2023, 24(6): 1568-1579.
	MA Yibo, JIA Xiaoyan, LIU Yajie, et al. Identification and comprehensive evaluation of bract related traits of maize germplasm resources[J]. Journal of Plant Genetic Resources, 2023, 24(6): 1568-1579. DOI
[12]	韩登旭, 杨杰, 王业建, 等. 国内外骨干玉米自交系耐低温萌发能力综合评价[J]. 新疆农业科学, 2021, 58(3): 401-411. DOI
	HAN Dengxu, YANG Jie, WANG Yejian, et al. Comprehensive evaluation of low temperature germination resistance of backbone maize inbred lines at home and abroad[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2021, 58(3): 401-411. DOI
[13]	郑昀晔, 胡晋, 张胜, 等. 玉米自交系发芽期和苗期耐寒性的鉴定[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版), 2006, 32(1): 41-45.
	ZHENG Yunye, HU Jin, ZHANG Sheng, et al. Identification of chilling-tolerance in maize inbred lines at germination and seedling growth stages[J]. Journal of Zhejiang University (Agriculture and Life Sciences), 2006, 32(1): 41-45.
[14]	杨光, 刘宏魁, 李世鹏, 等. 玉米抗冷种质资源的筛选与鉴定[J]. 玉米科学, 2012, 20(1): 57-60, 66.
	YANG Guang, LIU Hongkui, LI Shipeng, et al. Screening and identification of chilling resistant germplasm resources in maize[J]. Journal of Maize Sciences, 2012, 20(1): 57-60, 66.
[15]	曹士亮, 于滔, 扈光辉, 等. 玉米萌发期耐冷性鉴定方法研究进展[J]. 中国种业, 2018,(8): 29-33.
	CAO Shiliang, YU Tao, HU Guanghui, et al. Research progress on identification methods for maize cold tolerance at germination period[J]. China Seed Industry, 2018,(8): 29-33.

编辑推荐

Metrics

阅读次数

全文

HTML			PDF

最新录用	在线预览	正式出版	最新录用	在线预览	正式出版
0	0	9	0	0	27

来源	本网站	其他网站

次数	19	17
比例	53%	47%

摘要

最新录用	在线预览	正式出版

0	0	85

序号 No.	品种名称 Varieties name	序号 No.	品种名称 Varieties name
1	诚信1号	19	银科8133
2	MC618	20	航研58
3	郑单958	21	金和3507
4	新引KWS2564	22	宁单51号
5	新引M753	23	美单306
6	科沃674	24	美豫36
7	皆丰1159	25	Q1079
8	斯泰106	26	迪卡159
9	丰田14	27	斯泰112
10	东单1331	28	金博士1839
11	新玉90	29	A2636
12	DK519	30	正泰136
13	金友59	31	必祥101
14	新引KWS9384	32	金粒1805
15	华美1号	33	新玉85
16	七彩857	34	和育187
17	齐单951	35	新玉65
18	先玉335	36	新引KWS3376

序号 No.	品种名称 Varieties name	序号 No.	品种名称 Varieties name
1	诚信1号	19	银科8133
2	MC618	20	航研58
3	郑单958	21	金和3507
4	新引KWS2564	22	宁单51号
5	新引M753	23	美单306
6	科沃674	24	美豫36
7	皆丰1159	25	Q1079
8	斯泰106	26	迪卡159
9	丰田14	27	斯泰112
10	东单1331	28	金博士1839
11	新玉90	29	A2636
12	DK519	30	正泰136
13	金友59	31	必祥101
14	新引KWS9384	32	金粒1805
15	华美1号	33	新玉85
16	七彩857	34	和育187
17	齐单951	35	新玉65
18	先玉335	36	新引KWS3376

指标 Indexes		成分1 Compo- nent 1	成分2 Compo- nent 2
常温出苗势 Normal emergence potential(%)	X₁	0.584	0.719
低温出苗势 Low emergence potential(%)	X₂	0.843	-0.45
常温出苗率 Normal emergence rate(%)	X₃	0.092	0.477
低温出苗率 Low emergence rate(%)	X₄	0.615	-0.399
常温出苗指数 Normal emergence index	X₅	0.627	0.748
低温出苗指数 Low emergence index	X₆	0.863	-0.471
常温出苗时间 Normal emergence time	X₇	-0.638	-0.702
低温出苗时间 Low emergence time	X₈	-0.837	0.417
特征值 Eigenvalue		3.683	2.554
贡献率 Contribution rate(%)		46.035	31.930
累计贡献率 Cumulative contribution rate(%)		46.035	77.965

指标 Indexes		成分1 Compo- nent 1	成分2 Compo- nent 2
常温出苗势 Normal emergence potential(%)	X₁	0.584	0.719
低温出苗势 Low emergence potential(%)	X₂	0.843	-0.45
常温出苗率 Normal emergence rate(%)	X₃	0.092	0.477
低温出苗率 Low emergence rate(%)	X₄	0.615	-0.399
常温出苗指数 Normal emergence index	X₅	0.627	0.748
低温出苗指数 Low emergence index	X₆	0.863	-0.471
常温出苗时间 Normal emergence time	X₇	-0.638	-0.702
低温出苗时间 Low emergence time	X₈	-0.837	0.417
特征值 Eigenvalue		3.683	2.554
贡献率 Contribution rate(%)		46.035	31.930
累计贡献率 Cumulative contribution rate(%)		46.035	77.965

品种名称 Varieties name	成分1 Ingre- dient 1	成分2 Ingre- dient 2	D值 D- value	排序 Ran- king
航研58 Hangyan 58	2.79	0.40	1.81	1
和育187 Heyu 187	2.08	1.22	1.73	2
新引KWS9384 Xinyin KWS9384	1.91	1.14	1.59	3
新引KWS3376 Xinyin KWS3376	1.89	0.83	1.45	4
华美1号Huamei 1	1.94	0.68	1.42	5
丰田14 Fengtian 14	2.17	-0.03	1.27	6
MC618	1.73	0.12	1.07	7
银科8133 Yinke 8133	1.84	-0.20	1.00	8
皆丰1159 Jiefeng 1159	1.65	0.06	1.00	9
新玉90 Xinyu 90	1.48	0.16	0.94	10
科沃674 Kewo 674	1.47	0.10	0.91	11
新引M753 Xinyin M753	1.83	-0.80	0.75	12
新引KWS2564 Xinyin KWS2564	2.07	-1.17	0.75	13
Q1079	1.10	-0.03	0.64	14
新玉85 Xinyu 85	0.48	0.74	0.59	15
金粒1805 Jinli 1805	0.69	0.33	0.54	16
金友59 Jinyou 59	1.80	-1.27	0.54	17
A2636	0.53	0.52	0.53	18
东单1331 Dongdan 1331	1.00	-0.15	0.53	19
DK519	0.31	0.75	0.49	20
迪卡159 Dika 159	0.64	0.09	0.41	21
必祥101 Bixiang 101	0.38	0.44	0.41	22
正泰136 Zhengtai 136	0.64	0.06	0.41	23
金博士1839 Jinboshi 1839	0.61	0.00	0.36	24
七彩857 Qicai 857	0.08	0.72	0.35	25
斯泰106 Sitai 106	0.54	-0.02	0.31	26
诚信1号Chengxin 1	0.65	-0.21	0.30	27
新玉65 Xinyu 65	-0.03	0.61	0.23	28
斯泰112 Sitai 112	0.70	-0.61	0.16	29
郑单958 Zhengdan 958	1.08	-1.21	0.14	30
美单306 Meidan 306	0.40	-0.35	0.09	31
美豫36 Meiyu 36	0.10	-0.68	-0.22	32
金和3507 Jinhe 3507	-0.75	0.19	-0.37	33
齐单951 Qidan 951	-0.24	-0.62	-0.39	34
先玉335 Xianyu 335	-0.89	0.14	-0.47	35
宁单51号Ningdan 51	-0.52	-0.61	-0.56	36

玉米杂交种耐低温评价及指标筛选

Evaluation and screening of low temperature tolerance index of maize hybrids

在线阅读

PDF下载

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 8

参考文献 15

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

[1]	郭文超, 贾尊尊, 丁新华, 叶晓琴, 付开赟, 吐尔逊·阿合买提, 王小武, 乔小燕, 孙建博. 新疆荒漠绿洲生态区亚洲玉米螟和欧洲玉米螟的种间竞争取代研究综述[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(S1): 1-11.
[2]	孙健博, 吴莉莉, 贾尊尊, 叶晓琴, 丁新华, 付开赟, 吐尔逊·阿合买提, 王哲, 李亚文, 付文君, 艾尔肯娜依·买买提江, 安尼瓦尔·库尔班, 郭文超. 新疆伊犁河谷玉米主要害虫田间一喷多防药效评价[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(S1): 12-18.
[3]	张帅, 高国文, 吴莉莉, 赵海燕, 王小武, 付开赟, 贾尊尊, 吐尔逊·阿合买提, 丁新华, 李克梅, 郭文超. 增效剂及微肥与种衣剂协同施用评价玉米茎腐病的防效[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(S1): 19-27.
[4]	戴爱梅, 叶梦迪, 丁志梅, 王志慧, 乔晓燕, 王小武, 付开赟, 贾尊尊, 叶晓琴, 吐尔逊·阿合买提, 康健, 丁新华, 郭文超. 不同苯唑氟草酮施药方式防除玉米田杂草药效及安全性评价[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(S1): 28-34.
[5]	袁梓涵, 赵雯慧, 王小武, 吐尔逊·阿合买提, 丁新华, 张帅, 付开赟, 贾尊尊, 郭文超. 玉米茎腐病生防菌的筛选及生防效果评价[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(S1): 35-48.
[6]	巩雪花, 王小武, 付开赟, 贾尊尊, 吐尔逊·阿合买提, 乔小燕, 叶晓琴, 郭文超, 丁新华. 新疆绿洲灌区玉米田杂草种子库及环境因子对杂草种子萌发的影响[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(S1): 49-59.
[7]	张磊, 孙诗仁, 谢小清, 王业建, 李冬, 唐怀君, 刘成. 额敏县玉米灌溉用水现状及节水灌溉策略[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(S1): 81-84.
[8]	杨明花, 廖必勇, 刘强, 彭云承, 达吾来·杰克山, 冯国瑞, 唐式敏. 鲜食糯玉米籽粒营养品质的差异变化分析[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(9): 2087-2093.
[9]	杨彩霞, 顾炜, 关媛, 瞿静涛, 党冬冬, 吴鹏昊, 郑洪建. 甜玉米基因Sugary1(Su1)序列的变异分析[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(7): 1605-1614.
[10]	钟辉丽, 武均, 陆祥生. 甜玉米不同生育期施用改良剂组合对其产量及河西走廊次生盐碱化土壤性质的影响[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(7): 1615-1625.
[11]	杨明花, 刘强, 冯国瑞, 廖必勇, 达吾来·杰克山, 彭云承, 布阿依夏木·那曼提, 陈艳萍. 鲜食糯玉米适宜采收期与籽粒含水量分析[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(7): 1626-1630.
[12]	付浩, 张学军, 史增录, 程金鹏, 吴海峰, 于永良, 饶志强. 滴灌区玉米精量免耕播种机设计与试验[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(5): 1094-1101.
[13]	刘婉琴, 易鸳鸯, 彭小武, 谢芳, 顾美英, 张志东. 头孢菌素菌渣有机肥对玉米土壤中耐药菌及相关抗性基因的影响[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(4): 1003-1010.
[14]	朱韬, 雷庆元, 马亮. 不同水氮用量对复播玉米生长发育、产量及利用效率的影响和选优模型验证[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(4): 835-844.
[15]	张磊, 姚梦瑶, 刘志刚, 李娟, 杨洋, 蔡大润, 陈果, 李波, 李晓荣, 陈勋基, 翟云龙. 基于无人机多光谱NDVI值估测玉米产量[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(4): 845-851.